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任务4其他常用电子元器件电声换能器件电声换能器件是指能将声音信号转换为音频信号，或者能将音频信号转换为声音信号的器件。电声换能器件是利用电磁感应、静电感应或压电效应等来完成电声转换的，主要有扬声器、蜂鸣器、压电陶瓷片以及传声器等。话筒话筒学名叫传声器，又叫麦克、微音器，是一种能够将声音信号转换为电信号的声—电转换器件。在电路原理图中，话筒常用字母“B”或“BM”表示，电路符号如图所示。话筒的分类、特点及外形话筒的种类很多，按换能原理可分为动圈式（电动式）、电容式、压电式（晶体式、陶瓷式）、铝带式、碳粒式和半导体式等多种。按声场作用力可分为压强式、压差式、组合式、线列式等。按电信号的传输方式可分为有线式和无线式。按用途可分为测量话筒、人声话筒、乐器话筒、录音话筒等。按指向性可分为心型、锐心型、超心型、双向（8字型）型、无指向（全向型）型。1.动圈式话筒动圈式话筒又叫电动式话筒，优点是使用可靠方便，噪声小，机械性能好，寿命长，价格便宜，无需直流工作电压，使用简便；缺点是灵敏度稍低，频率响应较差。2.电容式话筒电容式话筒的电声性能较好，频率范围宽，灵敏度高、噪声小、失真小，瞬时响应特性快速，体积小、重量轻，最适合装配在无线话筒上；缺点是工作稳定性不够好，工作时需要直流电源。3.压电式话筒压电式话筒又叫晶体式或陶瓷式话筒，优点是灵敏度高、结构简单、价格便宜、使用方便，但易损坏。4.驻极体话筒驻极体话筒属于最常用的电容式话筒。它具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低等优点特点5.碳粒式话筒碳粒式话筒是依靠碳粒间的接触电阻变化而工作的，具有灵敏度高、结构简单、价格便宜、输出功率大等优点，但频率特性较差，噪声大。6．铝带式话筒铝带式话筒是动圈式话筒的一种。它主要是通过金属片自身根据声压变化而发生的震动，来带动磁场中电流的变化，从而最终产生声音信号的。铝带式话筒频率响应范围宽，音质好，瞬时响应特性快速，但价格较高，常用于专业录音。话筒的命名法国产话筒的命名组成如图所示。话筒的主要技术指标话筒的性能技术指标主要有灵敏度、频率响应、输出阻抗、固有噪声、指向性等。1.灵敏度灵敏度是表示话筒电声转换能力的一个指标，是指单位声压作用下能产生音频信号电压的大小。灵敏度越高，相同大小声音输出的音频信号越强。在实际使用中，通常说明书中都给出灵敏度的大小。2.频率响应话筒的灵敏度与频率有关，不同的频率其灵敏度不一定相同，这种反映灵敏度随频率变化的特性就称为传声器的频率响应或频率特性。通常采用灵敏度与频率之间的关系曲线来表示，称为话筒的频响曲线。如果话筒的频率特性好，则还原出来的音频信号失真就小。3.输出阻抗输出阻抗是话筒与其负载（如调音台等）的配接问题。要求负载阻抗比话筒的输出阻抗大得多。一般话筒输出阻抗在1KΩ以下为低阻抗，20KΩ以上为高阻抗。4.固有噪声在理想情况下，当作用于话筒上的声压为零时，话筒的输出电压应为零。实际上外界没有声音时话筒仍有一定的输出电压，此电压称为噪声电压。话筒的固有噪声越大，工作时输出信号中混杂的噪声越多。5.指向性指向性又叫方向性，是话筒传声器对不同方向入射的声波的响应特性。话筒的指向性有单指向性、双指向性和全指向性三种。单指向性的话筒对正前方的声波最灵敏；双指向性的话筒对前后方的声波灵敏度高于其它方向；全指向性的话筒对所有方向来的声波灵敏度一样高。话筒的检测1.动圈式话筒的检测动圈式话筒的检测可根据线圈电阻值的大小来确定话筒的好坏。检测时将万用表置于欧姆档的较小挡位，测量话筒两接线端之间的电阻值。如果话筒正常，测量阻值应在几十到几千欧左右，同时测量过程中话筒有轻微的“嚓嚓”声；如果测量阻值为零，说明话筒线圈短路；如果阻值为无穷大，说明话筒线圈断路。2.驻极体话筒的检测（1）驻极体话筒极性的判别关于驻极体电容式话筒的检测方法是：首先检查引脚有无断线情况，然后检测驻极体电容式话筒。将指针万用表置于R×1kΩ挡，黑表笔接任一极，红表笔接另一极。再对调两表笔，比较两次测量结果，阻值较小时，黑表笔接的是源极，红表笔接的是漏极。（2）好坏检测方法一检测驻极体话筒好坏时，指针式万用表置于R×1kΩ挡，测量话筒两电极之间的正、反向电阻值，正常测得阻值应一大一小。如果测得阻值正反向阻值均为零，则说明话筒内部短路；如果测得正反向电阻值均为无穷大，则说明话筒内部的场效应管断路；如果测得正反向电阻值相等，则说明内部场效应管GS间二极管断路。方法二将指针式万用表置于R×1kΩ挡，黑表笔接D，红表笔接S，正常时，阻值应为1K左右。此时对准话筒吹气，万用表的读数应在500Ω～3KΩ范围内摆动，则说明话筒正常。表针摆动幅度越大，则其灵敏度越高，若只有微微摆动，则表明灵敏度低。对于只有微微摆动或根本不摆动的话筒，则不能继续使用。方法三在线检测法。用万用表测量D、S两极直流电压，该电压约为电源电压的1/3～1/2，若测量结果偏离较多，则表明话筒有故障。话筒的故障一般不外乎以下几点：（1）两条引线有一条已断。（2）插头与导线连接已断。（3）动圈式话筒的线圈断线。（4）两条引线当中接有音量控制器的音量控制器损坏。（5）插头与插孔接触不良。总之从话筒内部引出的两条导线只要不断线，话筒一般不会有问题的。扬声器扬声器俗称喇叭，是一种能够将电信号转换为声音的电声器件，是音响系统中的重要器材。扬声器的分类扬声器的种类很多，按其换能原理可分为电动式（即动圈式）、静电式（即电容式）、电磁式（即舌簧式）、压电式（即晶体式）等几种，后两种多用于农村有线广播网中；按频率范围可分为低频扬声器、中频扬声器、高频扬声器，这些常在音箱中作为组合扬声器使用。按振膜形状分，主要有锥形、平板形、球顶形、带状形、薄片形等；按放声频率分，可分为低音扬声器、中音扬声器、高音扬声器、全频带扬声器等。1.电动式扬声器电动式扬声器应用最广泛，它又分为纸盆式、号筒式和球顶形三种。（1）纸盆式扬声器纸盆式扬声器又称为动圈式扬声器。（2）号筒式扬声器号筒式扬声器的结构，它由振动系统（高音头）和号筒两部分构成。振动系统与纸盆扬声器相似，不同的是它的振膜不是纸盆，而是一球顶形膜片。（3）球顶形扬声器球顶形扬声器是目前音箱中使用最广泛的电动式扬声器之一，它最大优点是中高频响应优异和指向性较宽。此外，它还具有瞬态特性好、失真小和音质较好等优点。2.电磁式扬声器电磁式扬声器又称舌簧式扬声器，声源信号电流通过音圈后会把用软铁材料制成的舌簧磁化，磁化了的可振动舌簧与磁体相互吸引或排拆，产生驱动力，使振膜振动而发音。3.静电式扬声器静电式扬声器是极薄的振膜在静电力的作用下作前后移动的，它和依靠电磁力来使振膜作前后移动的电动式扬声器是不相同的。静电扬声器的振膜质量极轻，因而解析力极佳，能捕捉音乐信号中极为细微的变化，充分表现音乐的神韵。4.压电式扬声器压电扬声器是利用压电材料受到电场作用发生形变的原理，将压电元件置于音频电流信号形成的电场中，使其发生位移，从而产生逆电压效应，最后驱动振膜发声。扬声器在电路原理图中常用文字符号“B”或“BL”表示，它的电路符号如图所示。扬声器的主要性能指标和特征扬声器的主要性能指标有：额定功率、额定阻抗、频率响应、灵敏度、指向性以及失真度等参数。1.额定功率扬声器的功率有标称功率和最大功率之分。标称功率是指额定功率、不失真功率，它是扬声器在额定不失真范围内容许的最大输入功率，在扬声器的商标、技术说明书上标注的功率即为标称功率值。最大功率是指扬声器在某一瞬间所能承受的峰值功率。2.额定阻抗扬声器的阻抗一般和频率有关。额定阻抗是指音频为400Hz时，从扬声器输入端测得的阻抗。额定阻抗一般是音圈直流电阻的1.2~1.5倍。一般动圈式扬声器常见的额定阻抗有4Ω、8Ω、16Ω、32Ω等。3.频率响应给一只扬声器加上相同电压而不同频率的音频信号时，其产生的声压将会产生变化。4.失真扬声器不能把原来的声音逼真地重放出来的现象叫失真。失真有两种：频率失真和非线性失真。5.指向特性用来表征扬声器在空间各方向辐射的声压分布特性，频率越高指向性越狭，纸盆越大指向性越强。6.灵敏度灵敏度是衡量扬声器重放音频信号的细节指标。扬声器的灵敏度通常是指输入功率为1W的噪声电压时，在扬声器轴向正面1m处所测得的声压大小，故灵敏度又称声压级。扬声器的命名法国产扬声器的命名由三部分组成。扬声器的检测1.扬声器的常见故障现象开路故障：两根引脚之间的电阻为无穷大，在电路中表现为无声，扬声器中没有任何响声。纸盆破裂故障：直接检查可以发现这一故障，这种故障的扬声器要更换。音质差故障：这是扬声器的软故障，通常不能发现什么明显的故障特征，只是声音不悦耳，这种故障的扬声器要更换处理。2.扬声器的检测业余条件下对扬声器的检测只能采用试听检查法和万用表检测法。测量直流电阻：用R×1Ω挡测量扬声器两引脚之间的直流电阻，正常时应比铭牌扬声器阻抗略小。设扬声器直流电阻为R0,则其阻抗为1.25R0。例如8Ω的扬声器测量的电阻正常为7Ω左右。测量阻值为无穷大，或远大于它的标称阻抗值，说明扬声器已经损坏。听喀喇喀喇响声：测量直流电阻时，将一只表笔固定，另一只表笔断续接触引脚，应该能听到扬声器发出喀喇喀喇响声，响声越大越好，无此响声说明扬声器音圈被卡死或音圈损坏。扬声器极性、相位的判断扬声器相位是指扬声器在串联、并联使用时的正极、负极的接法:当使用两只以上的扬声器时，要设法保证流过扬声器的音频电流方向的一致性，这样才能使扬声器的纸盆振动方向保持一致，不至于使空气振动的能量被抵消，不至于降低放音效果。为能做到这一要求，就要求串联使用时一只扬声器的正极接另一只扬声器的负极依次地连接起来;并联使用时，各只扬声器的正极与正极相连，负极与负极相连，这就是说达到了同相位的要求。确定扬声器的正负极性，其方法如下。（1）直接法一些扬声器背面的接线支架上已经用“+”“-”符号标出两根引线的正负极性，可以直接识别出来。（2）视听法扬声器的引脚极性可以采用视听判别法，两只扬声器两根引脚任意并联起来，接在功率放大器输出端，给两只扬声器馈入电信号，两只扬声器同时发出声音。然后将两只扬声器口对口接近，如果声音越来越小，说明两只扬声器反极性并联，即一只扬声器的正极与另一只扬声器的负极相并联。上述识别方法的原理是：两只扬声器反极并联时，一只扬声器的纸盆向里运动，另一只扬声器的纸盆向外运动，这时两只扬声器口与口之间的声压减小，所以声音低。因此当两只扬声器相互接近后，两只扬声器口与口之间的声压更小，所以声音更小。耳机耳机也是将电信号转换为声音的电声器件，主要应用于收音机、放音机、CD机、MP3/MP4、手机等电子设备中，用来代替扬声器作放声用。耳机的分类耳机根据其换能方式分类，主要有动圈式、静电式和等磁式；从结构上分，主要有开放式、半开放式和封闭式；从佩带形式上分，则有耳塞式、挂耳式和头戴式等。1.动圈式动圈式耳机是最普通、最常见的耳机，它的驱动单元基本上就是一只小型的动圈扬声器，由处于永磁场中的音圈驱动与之相连的振膜振动。2.等磁式等磁式耳机的驱动器类似于缩小的平面扬声器，它将平面的音圈嵌入轻薄的振膜里，象印刷电路板一样，可以使驱动力平均分布。3.静电式静电式耳机有轻而薄的振膜，由高直流电压极化，极化所需的电能由交流电转化，也有电池供电的。振膜悬挂在由两块固定的金属板(定子)形成的静电场中，当音频信号加载到定子上时，静电场发生变化，驱动振膜振动。耳机和扬声器一样都是把电信号转换成声音的换能元件。在电路原理图中耳机的文字符号是“B”或“BE”，电路符号如图所示。耳机的命名法和参数耳机的命名法国产耳机的命名由三部分组成。耳机的主要参数有阻抗、灵敏度、失真、频率响应、扩散场均衡等。1.额定阻抗耳机的额定阻抗是其交流阻抗的简称，它的大小是线圈直流电阻与线圈的